二氧化碳流量和流量及其與壓力的關(guān)系通過流量公式或測量單位來定義流量的方法有以下三種: 體積流量:以體積/時間或體積/時間表示的流量。 如:m/h體積流量(Q)=平均流速(v)管道截面積(A)質(zhì)量流量:用質(zhì)量/時間表示的流量。 如:kg/h質(zhì)量流量(M)=介質(zhì)密度(ρ)體積流量(Q)=介質(zhì)密度(ρ)平均流速(v)管道截面積(A)重量流量:流量用力/時間來表示。 如kgf/h 重量流量(G)=介質(zhì)介質(zhì)(γ)體積流量(Q)=介質(zhì)密度(ρ)重力加速度(g)體積流量(Q)=重力加速度(g)質(zhì)量流量(M)二氧化碳流量與壓力的關(guān)系 二氧化碳的流量與壓力無關(guān)。 所謂壓力實(shí)際上應(yīng)該是通過節(jié)流裝置或流量檢測裝置得到的液位,而不是管道上流體介質(zhì)的靜壓力。 這一點(diǎn)必須說清楚。 舉個最簡單的例子:一條管道完全堵塞空氣大氣壓強(qiáng)是多少pa,流量是一個小孔,形成一個很小的流量(孔很小),流量不再為零。 隨后,我們增加了入口壓力,使管道壓力保持在原來的水平。 此時此刻,有一個矛盾,壓力還那么高,流量也不再為零。 因此,CO2 流量和壓力是獨(dú)立的。 流體(包括二氧化碳和液體)的流量與壓力的關(guān)系可以用流體熱力學(xué)中的伯努利多項(xiàng)式來表示:垂直方向的高度; g是重力加速度,C是常數(shù)。 對于二氧化碳,重力可以忽略不計,方程簡化為:p+(1/2)*ρ 所以對于你的問題,同樣的管道水和汞需要相同的重量,所以水的重量為G1=Q1*v1 ,Q1為水流量,v1為水流速。 所以 G1=G2->Q1*v1=Q2*v2->v1/v2=Q2/Q1p1+(1p2+(1/2)*ρ2*v2->(C-p1)/(C-p2)=ρ1 *v1 /ρ2*v2(C-p1)/(C-p2)=ρ1*v1/ρ2*v2=Q2/Q1->(C-p1)/(C-p2)=Q2/Q1 因此對于您的問題需要最終流出的重量是相同的。根據(jù)推論可以發(fā)現(xiàn),在這些情況下,流量是由壓力決定的。因?yàn)槿绻鹥1很大,那么Q1就可以很小空氣大氣壓強(qiáng)是多少pa,而如果p1是小,Q1就一定大,如果可以使管道中的水的浮力與水銀的浮力相同,那么Q2=Q1 補(bǔ)充:這里的浮力是指管道出口與進(jìn)口之間的流體壓力差管道的壓力和流速估算公式中沒有“壓力和流速估算公式”。
流體熱量也有一些類似的估算公式,增加了很多嚴(yán)格的條件,但適用的范圍也很小。 壓力和流速不成正比。 沒有轉(zhuǎn)彎、管壁的粗糙度、是否是流體的等徑/粘度特性……很難確定壓力和流速之間的關(guān)系。 要使流體流動,必須有壓力差(注意:不是壓力!),但并不意味著壓力差越大,流量就越大。 當(dāng)你把調(diào)節(jié)閥關(guān)小時,你會發(fā)現(xiàn)閥門前后壓差較大,但流量較小。 流量、壓差與管徑的關(guān)系:Q=P+ρgSL+[(1/2)*ρv^2]P——管道兩端壓差,Pa; ρ——密度,kg/m^3; g——重力加速度,m/s^2; S——管道摩擦力,S=10.3*n^2/d^5.33,n為管道內(nèi)壁粗糙度,d為管道直徑,m; L——管材厚度,m。 V - 流速,V 是浮力,ρ 是液體密度,h 是到參考表面的高度,V 是液體速度。 基本信息 英文名稱: 英文名稱:定義與摘要:在流體流動中忽略粘度損失,流線上任意兩點(diǎn)的壓力勢能、動能和勢能之和保持不變。 這個理論是由英國物理學(xué)家丹尼爾一世伯努利于1738年提出的,當(dāng)時被稱為伯努利原理。 后人又把歐拉多項(xiàng)式在穩(wěn)定流動時在重力場中沿流線的積分稱為伯努利積分,無粘流體在重力場中穩(wěn)定絕熱流動的能量多項(xiàng)式稱為伯努利定律。
這也稱為伯努利多項(xiàng)式,流體動力學(xué)中的基本多項(xiàng)式之一。 伯努利多項(xiàng)式本質(zhì)上是理想流體穩(wěn)定流動中能量守恒定律的表達(dá),是液體熱力學(xué)的基本定律。 詳細(xì)介紹了運(yùn)動多項(xiàng)式(即Eu La多項(xiàng)式)是通過沿流線積分來表達(dá)運(yùn)動流體的機(jī)械能守恒方程。 它是以德國著名科學(xué)家D.伯努利于1738年提出的命名的。對于重力場中不可壓縮的均質(zhì)流體,多項(xiàng)式為p+ρgh+(1/2)*ρv^2=c,分別是浮力、密度和流體的速度; h為垂直高度; g為重力加速度; c 是常數(shù)。 上式中的各項(xiàng)分別表示單位體積流體的壓力能p、重力勢能ρgh和動能(1/2)*ρv^2。 沿流線運(yùn)動過程中,總和保持不變,即總能量守恒。 然而,不同流線的總能量(即上式中的常數(shù)值)可能不同。 對于二氧化碳,可以忽略重力,將方程簡化為p+(1/2)*ρv^2=常數(shù)(p0),分別命名為靜壓、動壓和總壓。 事實(shí)上,當(dāng)水流中速度減小時,浮力減小; 客機(jī)襟翼形成的升力在于下機(jī)翼速度低、壓力大,上機(jī)翼速度高、浮力小,所以合力向下。 根據(jù)這個多項(xiàng)式,通過檢測流體的總壓和靜壓即可得到速度,這成為皮托管測速的原理。 在無旋流中,將歐拉多項(xiàng)式與無旋條件積分也可以得到相同的結(jié)果,但含義不同。 此時,公式中的常數(shù)在完全湍流中保持不變,這意味著每條流線上的流體具有相同的總能量。 多項(xiàng)式適用于完全湍流中的任意兩點(diǎn)之間。
在粘性流動中,粘性摩擦消耗機(jī)械能形成熱量,且機(jī)械能不守恒。 當(dāng)伯努利多項(xiàng)式廣泛使用時,應(yīng)加上機(jī)械能損失項(xiàng)。 圖為驗(yàn)證伯努利多項(xiàng)式的空氣動力學(xué)實(shí)驗(yàn)。 補(bǔ)充: p1+[ρ(v1)^2]/2+ρgh1=p2+[ρ(v2)^2]/2+ρgh2(1)p+ρgh+(1/2)*ρv^2=常數(shù)在 Bernu 之中其中,效益多項(xiàng)式的ρv^2/2項(xiàng)與流速有關(guān),稱為動浮力,而p和ρgh稱為靜壓力。 伯努利多項(xiàng)式解釋了在重力場中流動的流體的能量守恒。 從伯努利多項(xiàng)式可以看出,流速快,壓力低,壓力小,流速慢,壓力高,壓力強(qiáng)。 還有一個類似的答案:這個方程不是描述液體的運(yùn)動,而是應(yīng)該描述理想二氧化碳的絕熱穩(wěn)定流動,例如,它可以近似描述鵜鶘或噴氣式飛機(jī)底盤中的氣流(可以參考省學(xué)生數(shù)學(xué)競賽決賽第26屆力學(xué)題) 其中,gamma(像r一樣的埃及字母,我無法輸入和替換)是二氧化碳的比熱容比,即氨的恒壓摩爾潛熱與固體摩爾熱阻之比,這是理想二氧化碳的常數(shù)。 式中,左邊的v是二氧化碳流動的速度,p是二氧化碳的浮力,p下面的法文字母代表二氧化碳的密度。 一側(cè)的p0pho0指的是速度為0時二氧化碳的浮力和密度。這個公式的推導(dǎo)與流體的伯努利多項(xiàng)式的思想相同,但是需要考慮到此時二氧化碳是可壓縮的,結(jié)合理想二氧化碳的狀態(tài)多項(xiàng)式即可推導(dǎo)出來。
應(yīng)用要點(diǎn) 應(yīng)用伯努利多項(xiàng)式解決實(shí)際問題的一般方法可概括為: 1. 首先選擇合適的基準(zhǔn)面; 3. 根據(jù)液體流動方向列出伯努利多項(xiàng)式。 例如,圖 II.4-3 是一個燃油噴射器。 已知進(jìn)、出口半徑D1=8mm,頸部半徑D2=7.4mm,入口空氣壓力p1=0.5MPa,入口空氣濕度T1=300K,通過噴射裝置的空氣流量為qa =500L/min(ANR),塞塞內(nèi)油液密度ρ=800kg/m3。 螺塞內(nèi)的油位比頸部低多少,以免油被吸入管內(nèi)注油? 由二氧化碳狀態(tài)多項(xiàng)式可知入口空氣密度ρ=(p1+Patm)*M/(RT1)=(0.5+0.1)*29/(0.0083*300)kg/m=6.97kg/m 求得通過噴射器的空氣質(zhì)量流量 qm=ρa(bǔ)*qa=(1.185*500*10^-3)/60=0./s 計算截面積 1 和截面積 2 處的平均流速:u1 =qm/(ρ1A1)=[0./(6.97*0.785*0.008^2)]m/s=28.2m/su2=qm/(ρ2A2)=[0./(6.97*0.785*0.0074)]m/ s=32.9m/s 由伯努利多項(xiàng)式可得 p1-p2=0.5*ρ1(u2^2-u1^2)=0.5*6.97(32.9^2-28.2^2)pa=1200.94pa 仍有吸油管內(nèi)的油,若能被吸入肺部,則必須滿足:p1-p2ρghh(p1-p2)/ρg=1200.94/(800*9.8)m=0.153m,表明吸油管內(nèi)的油位螺塞低于頸部153mm以上,無法注油。
雖然它是能量守恒定律,不需要死記硬背,但如果你有興趣,你可以像我說的那樣推翻它,你將永遠(yuǎn)不會忘記它。 由于伯努利多項(xiàng)式是一個推導(dǎo)公式,其中靜壓能、動壓能、勢能和功變化之和等于摩擦損失能量之和,所以更簡單的說法是幾種方式的功相乘一起。 靜壓能+勢能+動壓能+功=常數(shù)。 +gz+(1/2)*v^2+W=C 伯努利方程之所以這么描述,是因?yàn)槲覀円话闶褂玫氖且还镆韵碌臓顟B(tài)推導(dǎo)出來的公式,即每一項(xiàng)的單位是焦耳/千克所以在具體操作中要注意單位換算! 雖然可以用壓力公式來推翻并完成。 首先我們先來說靜壓能P=F/S=Mg/S,兩邊同時減去一個體積v,可以得到PV=Mgv/S,化簡得到PV=W,這是體積功。 每公斤的狀態(tài)也可以簡化為PM/ρ,即靜壓能的第一項(xiàng)。 W=P/ρ 與勢能相關(guān)。 同樣p=F/S=Mg/S里面也是一樣的。 體積可由PV=Mgv/S獲得,即W=Mgz。 如果換算成每公斤的狀態(tài),兩側(cè)同時乘以一個質(zhì)量M,就和之前一樣簡化為W/M=Mgz。 這就是勢能W=gz的翻轉(zhuǎn)。 我覺得第三動能的推導(dǎo)比較簡單。 W=(1/2)M*v^2 與前兩者相同。 如果想換算成每公斤的狀態(tài),兩邊同時乘以一個質(zhì)量M,化簡為W/ M=(1/2)M*V^2 所以W=(1/2)* v^2..
第四項(xiàng)自然是外部功,例如風(fēng)扇或泵的能量。 將四個能量 (W) 帶入并相減,形成伯努利方程。 簡單的。 用于計算水泵揚(yáng)程時,將所有項(xiàng)目同時乘以g,整理出各顏色的P/ρ。 一般我們設(shè)定He=W/g,即泵的揚(yáng)程! 單位為米或 j/N。 每一項(xiàng)同時減去一個ρ,得到P+(1/2)*ρ。 一般我們設(shè)置Ht=W*ρ,也就是說我們計算風(fēng)機(jī)時使用的壓頭單位是Pa。